web analytics

Σύστημα ράβδοι – σφαιρίδια – ελατήριο

Δυο ράβδοι αμελητέας μάζας και μήκους ℓ = 1m μπορούν να στρέφονται σε οριζόντιο επίπεδο γύρω από σταθερό κατακόρυφο άξονα που διέρχεται από τα άκρα τους Ο₁, Ο₂ που βρίσκεται στο σημείο Ο λείου οριζόντιου επιπέδου χωρίς να αναπτύσσονται τριβές. Στα άκρα Α και Γ των δυο ράβδων είναι συνδεδεμένα κατάλληλα δυο σφαιρίδια Σ₁ και Σ₂ με μάζες m₁ = 0,8 kg και m₂ = 1 kg αντίστοιχα ώστε κατα την κίνηση των σωμάτων του συστήματος οι ράβδοι με το ελατήριο να σχηματίζουν συνεχώς ισοσκελές τρίγωνο. Τα σφαιρίδια είναι στερεωμένα στα άκρα ιδανικού ελατηρίου σταθεράς k = 50 N/m και αρχικά το σύστημα των σωμάτων ισορροπεί ακίνητο με το ελατήριο να έχει το φυσικό του μήκος και οι ράβδοι να σχηματίζουν γωνία φ = 120⁰.
Την χρονική στιγμή t₀ βλήμα μάζας m = 0,2 kg συγκρούεται πλαστικά με το σφαιρίδιο Σ₁ με ταχύτητα υ = 10 m/s παράλληλη στον άξονα του ελατηρίου. Δίνεται ότι η αβαρής ράβδος ασκεί δύναμη αποκλειστικά στην διεύθυνςη της και μετά την κρούση η μηχανική ενέργεια του συστήματος ράβδοι – σφαιρίδια – ελατήριο παραμένει σταθερή.
Να υπολογίσετε :
1) την θερμότητα (Q) που εκλύεται λόγω της πλαστικής κρούσης του βλήματος με το σφαιρίδιο Σ₁.
2) την μέγιστη συσπείρωση του ελατηρίου (Δℓσυσπ.(max)) στην διάρκεια κίνησης των σωμάτων του συστήματος.

Η άσκηση και η λύση της.

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
2 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Διονύσης Μάργαρης
Αρχισυντάκτης
23/08/2024 7:10 ΠΜ

Καλημέρα Παύλο.
Πολύ ωραίο το μηχανικό σου σύστημα, από δυο σημειακές μάζες, ώστε να μπορείς να μιλάς για στροφορμή (εντός ύλης…) παρακάμπτοντας τη στροφορμή στερεού σώματος.
Όσον αφορά την ΑΔΟ για την πλαστική κρούση, νομίζω το πρόβλημα ξεπερνιέται δίνοντας ότι “δίνεται ότι η αβαρής ράβδος ασκεί δύναμη στη διεύθυνση…”